Đồ Án Thiết kế và chế tạo máy phát tần số hay còn gọi là máy tổ hợp tần số

Tên đề tài:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHÁT TẦN SỐ HAY CÒN GỌI LÀ MÁY TỔ HỢP TẦN SỐ​


LỜI NÓI ĐẦU


Cùng với sự hội nhập về kinh tế, nước ta hiện nay đang đẩy mạnh phát triển giáo dục trong đó nhấn mạnh việc tiếp xúc thực tế trong công tác học tập và nghiên cứu.Với nguồn ngân sách nhà nước chi cho giáo dục chưa nhiều, việc nhập các trang thiết bị đắt tiền cho các phòng thí nghiệm cho các trường đại học còn nhiều hạn chế. Tuy nhiên có một điều đáng nói là trong số các trang thiết bị nhập ngoại đó, có nhiều thiết bị chúng ta có thể chế tạo hoàn toàn ở trong nước với chi phí giá thành thấp hơn nhiều.


Xuất phát từ thực tế này, trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của TS. Phạm Văn Bình, nhóm chúng em mạnh dạn thiết kế và chế tạo máy phát tần số hay còn gọi là máy tổ hợp tần số.


Đây là một thiết bị được dùng nhiều trong công tác học tập, nghiên cứu của cán bộ, sinh viên ngành Điện tử- Viễn thông nói riêng và các ngành kỹ thuật nói chung. Nó tạo ra các dạng sóng khác nhau, các tần số khác nhau với biên độ điện áp có thể thay đổi được. Thiết bị này được dùng vào nhiều mục đích học tập và nghiên cứu khác nhau.


Do thời gian thực hiện đề tài có hạn, cùng với điều kiện làm việc còn nhiều thiếu thốn, thị trường linh kiện trong nước hạn hẹp cũng như kinh nghiệm làm việc, kiến thức còn hạn chế nên sản phẩm của chúng em chế tạo còn có rất nhiều thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của các thầy cô, các nhà chuyên môn và bạn bè để sản phẩm của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn.


MỤC LỤC


LỜI NÓI ĐẦU 3
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 4
CÁC HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 5
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 5


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY PHÁT TẦN SỐ 7
1.1 Khái niệm, phân loại, các yêu cầu kỹ thuật cơ bản và các tham số cơ bản của máy phát tần số 7
1.1.1 Khái niệm 7
1.1.2 Phân loại 7
1.1.3 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản 8
1.1.4 Các tham số của máy phát tần số 8
1.1.4.1 Dải tần số 9
1.1.4.2 Độ phân giải tần số 9
1.1.4.3 Mức đầu ra 9
1.1.4.4 Điều khiển và giao tiếp 9
1.1.4.5 Độ phẳng đầu ra 9
1.1.4.6 Trở kháng đầu ra 10
1.1.4.7 Tốc độ chuyển mạch 10
1.1.4.8 Sự tạm thời của pha 10
1.1.4.9 Sự điều hòa 11
1.1.4.10 Nhiễu pha 12
1.1.4.11 Tần số tham chiếu chuẩn 14
1.1.4.12 Các tham số phụ 15
1.2 Các mạch tạo dao động 15
1.2.1 Vấn đề chung về mạch tạo dao động 15
1.2.2 Điều kiện và đặc điểm của mạch tạo dao động 16
1.2.3.1 Ổn định biên độ dao động 17
1.2.3.2 Ổn định tần số 17
1.3 Các mạch cung cấp nguồn 19
1.3.1 Khái niệm 19
1.3.2 Nguồn ổn áp xung 19
1.4 Các máy phát tín hiệu 20
1.4.1 Máy phát tín hiệu âm tần 20
1.4.2 Máy phát tín hiệu cao tần 22


CHƯƠNG 2. CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG MÁY PHÁT TẦN SỐ 23
2.1 Công nghệ tổ hợp tần số 23
2.1.1 Công nghệ tổ hợp tần số dùng vòng khóa pha (PLL) 24
2.1.2 Công nghệ tổ hợp tần số tương tự trực tiếp (DA) 26
2.1.3 Công nghệ tổ hợp tần số trực tiếp số ( DDS) 27
2.1.4 So sánh các phương pháp 29
2.2 Công nghệ chuyển đổi số- tương tự 30
2.2.1 Chuyển đổi số - tương tự bằng phương pháp thang điện trở 31
2.2.2 Chuyển đổi số - tương tự bằng phương pháp mạng điện trở 31
2.2.3 Chuyển đổi tương tự số bằng phương pháp mã hóa Shanon- Rack 32
2.3 Công nghệ khuếch đại điện áp dải rộng dùng phần tử khuếch đại thuật toán 33
2.3.1 Các khối của OP - AMP 34
2.3.2 Bộ khuếch đại vi sai 34
2.3.3 Bộ khuếch đại vi sai liên kết emitơ 36
2.3.4 Dòng và thế sai số offset 37


CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHÁT TẦN SỐ 38
3.1 Thiết kế phần cứng cho máy phát tần số 38
3.1.1 Khối mạch chính 38
3.1.1.1 Chức năng của khối mạch chính . 38
3.1.1.2 Nguyên lý hoạt động của khối mạch chính 49
3.1.2 Mạch điều khiển điện áp ra 51
3.1.2.1 Chức năng của khối mạch điều khiển điện áp ra 51
3.1.2.2 Nguyên lý hoạt động của khối mạch điều khiển điện áp ra 51
3.1.3 Khối nguồn 54
3.1.3.1 Mô tả chức năng 54
3.1.3.2 Sơ đồ nguyên lý 56
3.2 Thiết kế phần mềm cho máy phát tần số 58
3.2.1 Khối ghép nối vi điều khiển 58
3.2.1.1 Khối giao tiếp giữa vi điều khiển Pic16F877A với Max505 58
3.2.1.2 Khối giao tiếp giữa vi điều khiển PIC16F877A với máy tính 61
3.2.1.3 Khối hiển thị 63
3.2.1.4 Giao tiếp PIC 16F877A với Max038 ( Kỹ thuật lập trình đếm tần dùng Pic17F877A) 64
3.2.2 Lưu đồ thuật toán và mã chương trình 67
3.2.2.1 Thiết kế mô phỏng 67
3.2.1.2 Lưu đồ thuật toán và mã chương trình 68
3.2.3 Chương trình giao diện trên máy tính 72
3.2.3.1 Giới thiệu phần mềm 72
3.2.3.2 Thiết kế giao diện 73
3.2.3.3 Thuật toán và chương trình 73


CHƯƠNG 4. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 74
4.1 Các thông số kỹ thuật của máy phát tần số 74
4.2 Hướng dẫn sử dụng 74
KẾT LUẬN CHUNG 78


TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC 80